生物學實驗室安全教育研究

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摘要：高校實驗室是高校教育教學和科研工作的重要基地，對于培養學生的獨立思考能力和創新能力有著舉足輕重的作用。生物學實驗由于自身的特殊性，必然會存在一定的安全隱患，有必要結合生物學實驗室特點，對進入實驗室者進行安全教育。為此，可圍繞實驗室環境、實驗秩序、實驗材料、實驗操作、實驗儀器設備、廢棄物處理等諸方面進行安全教育，以切實保障高校生物學實驗室的安全管理，進而保證高校教學科研工作的順利開展。

關鍵詞：生物學實驗室；安全教育；高校

高等學校實驗室是高校教育教學和科研工作的重要基地，對于培養學生的獨立思考能力和創新能力有著舉足輕重的作用，也是高校的一個重要組成部分［1～2］。21世紀是生物學的世紀［3］，許多與人類生命健康息息相關的醫療、食品、健康等方面的問題最終必須依靠生物科學技術的發展和應用得以解決［4］。因此，生物學課程在高校越來越受到重視，各種先進的生物學設備和試劑紛紛涌入實驗室，開設的實驗項目和課時數量也在不斷增加。但生物學實驗經常會接觸到各種生物病原體，有些病原體往往又具致病性，一旦泄露到周圍環境，或是感染實驗操作者，其危害將十分嚴重。例如，2011年，東北農業大學28名師生感染“布魯氏菌病”，提醒人們對進入生物學實驗室的人員進行安全教育并非杞人憂天，及時預防、控制和消除生物學實驗室的安全隱患，對于保障高校師生的生命健康，維護正常的教學秩序非常必要［5］。

1高校生物學實驗室的安全概述

1.1生物學實驗室的安全。生物安全是指生物技術從研究、開發、生產到實際應用整個過程中的所有安全問題［6］。實驗室的生物安全是指實驗室的生物安全條件和狀態符合或高于容許水平，以防實驗室人員、來訪人員、社區及周遭環境受到不可接受的損害，且應符合相關法律法規、標準等對實驗室生物安全責任的要求［7～8］。在生物學實驗中，除生物病原體外，往往還會用到很多諸如溴化乙錠（EB）、焦碳酸二乙酯（DEPC）、二甲基亞砜（DMSO）、二硫蘇糖醇（DTT）、過硫酸銨、苯酚、甲醛等生化試劑，這些生化試劑大多具有強揮發性、強毒性、強腐蝕性和致癌性，不僅使實驗操作人員處于毒性大、危險性高的環境中，而且對周邊環境的危害和影響更大。早在1993年，世界衛生組織（WHO）就出版了《實驗室生物安全手冊》，以加強人們對實驗室生物安全的認識。當2003年非典（SARS）席卷全球時，中國也發生了病原微生物感染危害實驗室安全的事件［9］。之后，中國對實驗室生物安全問題越來越重視。2009年，農業部出版新版《實驗室生物安全通用要求》（CB19489-2008），并于同年開始實施，對實驗室的生物安全設施、設備、安全管理體系、組織、文件等也制定了強制性的國家標準。各大高校也隨之跟進，都制定了一系列實驗室生物安全規章制度，目的是教育廣大師生重視實驗室安全，促進實驗室的可持續發展。1.2生物學實驗室的安全等級?！段⑸锖蜕镝t學實驗室生物安全通用準則》（W8233-2002）［10］和修訂的《實驗室生物安全通用要求》（GB19489-2008）將微生物的危險度分為4級，即危險度1級、2級、3級和4級（表1）［11］。相應地，生物安全實驗室也分為4級，即1級、2級、3級和4級（表2）。其中，1級、2級實驗室是常見的生物學實驗室，而3級、4級實驗室必須通過國家的認定，按照國家相關要求建設，并頒發對應級別的生物安全實驗室證書，方可被允許對危險度等級高的病原微生物進行實驗。

2高校生物學實驗室的安全教育內容

2.1實驗環境。生物學實驗經常會用到致病性微生物、致癌性藥品及對人體有嚴重危害的試劑等，這類物品必須在專門的操作區域進行實驗，以免污染整間實驗室，即實驗室要進行嚴格分區。以微生物學實驗室為例，其可分為生活區、潔凈區、無菌區和培養區等，無菌區應與培養區完全分離。此外，實驗用具準備區、樣品接收區、樣品儲藏區、污染物處理區等也需嚴格標明。一些具有揮發性、對人體有嚴重傷害的試劑，如乙醚、甲醛、溴水等，必須在通風櫥內進行實驗操作。在使用生物試劑EB時，也必須有專門的EB區和非EB區，不可交叉實驗，以免造成周圍實驗環境的污染。2.2實驗秩序。實驗室是理論知識轉化為實踐能力的場所，實驗是培養學生動手能力和獨立思考能力的橋梁，所以良好的實驗秩序是保障實驗課順利進行的關鍵。在開展實驗課程前，要對學生及實驗人員進行基本的課前培訓，要求不可把與實驗無關的東西帶入實驗室（尤其是食物、飲料等），不要在實驗室內飲水進食，更不許在實驗室內做飯。在實驗課上要特別注意防護問題，如學生應穿著實驗服進入實驗室，長頭發者要扎起后才能做實驗。在實驗課開始前，要做好實驗內容的預習，熟悉實驗材料、實驗方法和實驗操作步驟，不要在實驗室內隨意走動，不要閑聊和大聲喧嘩，以免影響實驗進度和實驗室的整體氛圍，或造成實驗室秩序混亂并引發安全事故。在實驗結束后，應要求學生將實驗材料分類歸放，妥善處理廢棄物，打掃教室衛生，離開前按照六步法清潔雙手［12］。2.3實驗操作。正確規范的實驗操作是保障實驗成功的關鍵因素，因為絕大多數的安全事故是由不當實驗操作引起的。實驗操作包括實驗儀器設備的操作和實驗材料的操作。（1）實驗儀器設備的操作。生物學實驗常用的儀器設備包括高壓滅菌鍋、移液器、超凈工作臺、微生物培養箱、電子顯微鏡等，在正確使用儀器設備前，首先要認真閱讀儀器的使用說明書及注意事項，不可盲目操作儀器，以免發生危險。在使用高壓滅菌鍋時，高壓滅菌物品的放置不能堵塞高壓鍋的安全閥和放氣閥，要留出一定的位置，以確?？諝鈺惩?，否則極易造成容器爆裂。當使用完移液器后，必須將其調至最大量程。使用顯微鏡要保護鏡頭，切不可壓碎標本玻片而損壞鏡頭；應經常清潔鏡頭。在使用離心機時，注意轉子的配平，切不可粗略估計離心物品的重量，以防損壞離心機；在離心結束后，須等待轉子運轉停止后方可打開蓋子。（2）實驗材料的操作。生物學實驗經常會用到小鼠、兔子、雞等實驗動物，以及細菌、病毒、真菌等微生物材料，這些實驗材料具有一定的危險性，操作不慎容易產生人身危害，如咬傷、抓傷及被細菌感染等，故實驗前要對實驗人員進行諸如實驗動物正確的保定、采血、注射、灌胃等基本實驗技能的培訓。除生物材料外，有毒、有害等化學試劑也是規范操作的對象之一，如接觸有致癌性物品時要戴上手套，但不允許接觸過致癌性物品的手套繼續觸摸其他物品，防止交叉污染；對揮發性強、有毒、易產生粉塵、易損傷眼睛的化學試劑，一定要在通風櫥內操作。另外，生物學實驗常用的手術剪、手術刀、注射器、試管、燒杯、玻璃培養皿等實驗器械，一定要小心謹慎使用，防止割傷、扎傷等意外事故的發生。2.4實驗材料。生物學實驗室一般會使用實驗動物和微生物，一些實驗動物由于購買渠道或者未經檢驗檢疫等原因，本身可能帶有致病菌，或一些生物學實驗室研究的微生物可能是高致病性或致病性較強的微生物，若實驗人員或實驗室環境受此感染，則后果較為嚴重。因此，一定要根據所研究病原微生物的性質，對實驗室進行生物安全評價分級；對于實驗動物，一定要做好檢驗檢疫工作，防止病原微生物的繼續擴散。2.5實驗儀器設備。如果實驗儀器設備存在缺乏必要的保護裝置、設備老化或超負荷、超載使用等問題，那么，往往會產生一些事故，包括儀器傷人和設備損壞。2000年，南京化工大學高分子實驗室發生因電熱烘箱溫度失控而爆炸的事故。又由于線路超負荷運載，2002年湖南某高校兩次發生汞管電極報廢事件。另外，生物學實驗常常會用到二氧化碳儲存罐、氧氣瓶、液氮罐等壓力容器，若將其靠近熱源或在陽光下暴曬，則極易引發火災、爆炸等安全事故。2.6廢棄物的處理。（1）生物活性材料及其代謝物的處理。如細菌、真菌和病毒等物質須妥善處理，一般須經高壓滅菌后方可處置。培養后的材料以及一些廢棄物須存放到嚴密的容器內，集中存放到固定地點，經高壓滅菌、清洗后才能再用。經病原微生物污染的培養物品，必須經121℃高溫滅菌30min，以防其污染實驗環境。污染的工作服或進行致病菌實驗所穿的工作服、帽、口罩等，應放在專用的消毒袋內，經高壓滅菌后方能洗滌。生物學實驗常用到的瓊脂，使用完后不可直接將其倒入下水道，以免堵塞管口。（2）有毒有害物品的處理。如重金屬、氰化物、溴化乙錠（EB）、焦碳酸二乙酯（DEPC）等，是生物學實驗中主要的有毒有害物品［還包括一些廢棄的酸、堿溶液、凝膠電泳液、培養基（液）等廢棄物］，必須對其進行無害化處理。（3）實驗器械的處理。如刀片、注射針頭等器械一旦接觸病原微生物，都須經高壓滅菌消毒后才可處理，以防止病原微生物的傳播。另外，在處理時需統一收集，以防止其對人體造成直接的機械傷害。

3結語

高校生物學實驗室的安全不僅關系到實驗室工作人員的個人健康，還與周邊環境及事物息息相關，若一旦發生安全事故，則極有可能給周邊人群、環境等帶來嚴重危害。因此，在生物教學科研工作中一定要把實驗室的安全放在首要位置，以預防為主，從而為高校生物學的實驗研究提供重要保障。

作者:王文佳 盧婷婷 馬 霞 王瑞寧 李利紅 單位:河南牧業經濟學院制藥工程學院